Пронзительные лучи
Но каким способом ультрафиолетовое излучение может влиять на человека? Способны ли эти лучи проникать через нашу кожу, и как глубоко? Логично предположить, что, дабы вызвать «химические» изменения в организме, излучение должно не просто раздражать верхний слой эпидермиса, но добивать как минимум до кожных кровеносных сосудов. Поначалу эксперименты показывали, что глубже 0,1 мм в человеческую кожу ультрафиолетовые лучи не проходят. Однако в таких опытах исследовались свойства кожи «мертвой» и препарированной. В 1928 году американские врачи смогли наблюдать, как ультрафиолет пронизывает кожу живых кроликов, кошек и собак. Животное усыплялось, у него срезался лоскут кожи таким образом, что оставался соединенным с телом. С одной стороны от лоскута (снаружи) размещалась мощная кварцевая лампа, а с другой — фиксирующее устройство, спектрограф.
Оказалось, что ультрафиолет (302 нм) легко проходил сквозь кожу толщиной более 1 мм. Затем исследователи поместили датчик спектрографа внутрь брюшной полости кролика — спустя две минуты работы лампы ультрафиолетовое излучение (313 нм) фиксировалось и там! Заодно выяснилось, почему предыдущие опыты потерпели неудачу: кожа, обработанная формальдегидом либо замороженная, становилась непроницаемой.
Подобные опыты провели со свежими кусочками человеческой кожи, оставшимися после хирургических операций. Хотя толщина образцов превышала 2 мм, ультрафиолет прошел сквозь них. А еще исследователям бросилась в глаза разница между африканцем и белым: темная кожа, в отличие от светлой, не пропустила бóльшую часть ультрафиолетовых лучей.
Казалось бы, дело ясное: излучение рассеивается содержащимся в коже пигментом. Но новые идеи так быстро не побеждают, и научное сообщество не спешило с выводами. Ряд исследователей полагал, что причина все же не в пигменте, а в том, что ультрафиолет поглощается внешним роговым слоем эпидермиса, stratum corneum. Еще в конце XIX века ученые знали, что при регулярном пребывании на солнце возникает не только загар, кожа роговеет и становится более толстой. В 1926 году было показано экспериментально, что в результате регулярного облучения УФ stratum corneum утолщается. Возможно, причина устойчивости африканцев к ультрафиолету — вовсе не в пигменте, а в толщине их кожи?
В 1942 году американские врачи Кирби-Смит, Блум и Гради провели серию опытов с мышами-альбиносами, в которых оценивали развитие опухолей в ответ на облучение ультрафиолетом. Перед этим исследователи показали, что загорелая кожа у человека пропускает ультрафиолет хуже, чем бледная (для исследования брали эпидермис с разных участков тела одного и того же индивида). Удивительно, но похожий эффект наблюдался и у мышей-альбиносов. Кожа особи, которую 31 неделю облучали кварцевой лампой, пропускала меньше УФ, чем кожа необлученной мыши. Но альбиносы не загорают, в их коже отсутствует пигмент. Неужели все дело в утолщении эпидермиса? В пользу этой идеи было и то, что кожа на ладонях, хотя и не загорает, устойчива к ультрафиолету — она не краснела даже при облучении дозой УФ, в три раза превышающей ту, что вызвала бы покраснение на спине у европейца.
Почтеннейшая публика, не пропустите! Две гипотезы сошлись в поединке! Кто же победит, пигмент или толстая кожа? Делайте ставки и оставайтесь с нами, мы надеемся на технический нокаут в первом раунде. Только между нами: рекомендую ставить на пигмент.
Когда ученые стали сравнивать толщину кожи людей разных рас, оказалось, что заметной разницы между негроидами и европеоидами нет. При этом проницаемость для ультрафиолета тех же самых образцов кожи, толщину которых измеряли, у европейцев оказалась в три–пять раз выше, чем у африканцев (в среднем 64% против 18%). И еще один факт: кожа африканского альбиноса, участвовавшая в исследовании, по проницаемости не отличалась от европейской.
Исследователи выяснили, что альбиносы Африки и островов Сан-Бласу побережья Панамы, в отличие от нормального цветного населения, крайне уязвимы для солнца, и кожные болезни, вызываемые солнечными ожогами, развиваются у них уже в раннем детстве. Значит, утолщение stratum corneum не спасало этих людей от вредного излучения.
Американский дерматолог Томас Фитцпатрик описывал пациентов, страдающих витилиго, — заболеванием, при котором отдельные участки кожи лишены пигментации. В одном из опытов афроамериканец с витилиго загорал на летнем бостонском солнце в течение полутора часов. Через 20 часов участки его кожи, лишенные пигмента, сильно покраснели. На пигментированной коже развилась лишь очень слабая эритема.
Эритема — покраснение кожи из-за расширения подкожных сосудов, которое возникает при воспалении, в том числе при солнечном ожоге.
Не удовлетворившись результатами, экспериментаторы удаляли роговой слой на определенных участках кожи с помощью клейкой ленты. После облучения картина повторилась: сильная эритема развилась на коже с витилиго и лишь едва заметная — на нормально окрашенных участках. А ведь разница между этими участками заключалась лишь в содержании меланина.
В итоге исследователи пришли к выводу, что, хотя значение толщины кожи для защиты от ультрафиолета нельзя отрицать, ведущую роль в этом процессе играет все-таки пигмент.
Чистая победа пигмента! Однако, как мы увидим, некоторые ретивые исследователи не признали поражения, а кое-кто продолжает упорствовать даже в XXI веке.
Справедливости ради нужно уточнить: более поздние исследования показали, что stratum corneum африканцев все же отличается от европейского, хотя он не толще, но, вероятно, плотнее и содержит большее число слоев клеток.
